|
1. 驱动方式的选用 在廉价的计算机问世以前, 控制旋转运动的主要困难之一是计算量大, 所以, 当时认为采用直线驱动方式比较好。 直流伺服电机是一种较理想的旋转驱动元件, 但需要通过较昂贵的伺服功率放大器来进行精确的控制。例如,在1970年,尚没有可靠的大功率晶体管, 需要用许多大功率晶体管并联, 才能驱动一台大功率的伺服电机。 今天, 电机驱动和控制的费用已经大大地降低, 大功率晶体管已经广泛使用, 只需采用几个晶体管就可以驱动一台大功率伺服电机。同样, 微型计算机的价格也越来越便宜,计算机费用在机器人总费用中所占的比例大大降低,有些机器人在每个关节或自由度中都采用一个微处理器。 由于上述原因,许多机器人公司在制造和设计新机器人时, 都选用了旋转关节。然而也有许多情况采用直线驱动更为合适, 因此，直线气缸仍是目前所有驱动装置中最廉价的动力源, 凡能够使用直线气缸的地方, 还是应该选用它。另外，有些要求精度高的地方也要选用直线驱动。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 2. 制动器 许多机器人的机械臂都需要在各关节处安装制动器, 其作用是: 在机器人停止工作时, 保持机械臂的位置不变; 在电源发生故障时, 保护机械臂和它周围的物体不发生碰撞。 假如齿轮链、谐波齿轮机构和滚珠丝杠等元件的质量较高,一般其摩擦力都很小, 在驱动器停止工作的时候, 它们是不能承受负载的。如果不采用某种外部固定装置, 如制动器、夹紧器或止挡装置等,一旦电源关闭, 机器人的各个部件就会在重力的作用下滑落。因此, 为机器人设计制动装置是十分必要的。 制动器通常是按失效抱闸方式工作的, 即要松开制动器就必须接通电源, 否则, 各关节不能产生相对运动。 这种方式的主要目的是在电源出现故障时起保护作用， 其缺点是在工作期间要不断通电使制动器松开。假如需要的话， 也可以采用一种省电的方法, 其原理是: 需要各关节运动时, 先接通电源, 松开制动器, 然后接通另一电源, 驱动一个挡销将制动器锁在放松状态。 这样， 所需要的电力仅仅是把挡销放到位所花费的电力。 为了使关节定位准确, 制动器必须有足够的定位精度。 制动器应当尽可能地放在系统的驱动输入端, 这样利用传动链速比, 能够减小制动器的轻微滑动所引起的系统振动, 保证在承载条件下仍具有较高的定位精度。在许多实际应用中, 许多机器人都采用了制动器。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 图为三菱装配机器人Movemaster EX RV-M1的肩部制动闸安装图。  图 三菱装配机器人肩部制动闸安装图 |